ЛЕДОКОЛЬНОЕ СУДНО Российский патент 2011 года по МПК B63B35/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к дополнительной двигательной установке для ледокольного судна и более конкретно к ледокольной дополнительной двигательной установке, которая обеспечивает движение судна при помощи основного гребного винта при требовании уменьшенной двигательной мощности при обычном плавании и может действовать совместно с основным гребным винтом для уменьшения нагрузки основного гребного винта при требовании увеличенной двигательной мощности при плавании в покрытом льдом море приполярных районов.

Предпосылки создания изобретения

Как хорошо известно в данной области техники, судно, специально предназначенное для плавания в приполярных районах, называется ледокольным судном, или ледоколом. Такое ледокольное судно предназначено для перевозки сырьевых товаров, добываемых в приполярных районах, в обычный заселенный район и плавает по маршруту, проходящему по покрытому льдом морскому району и обычному, не покрытому льдом морскому району. Это означает, что ледокольное судно должно обладать высокими ходовыми качествами не только в ледовых условиях, но также и в свободной воде. Поэтому ледокольное судно требует более высокой двигательной мощности по сравнению с обычным судном.

Для плавания в покрытом льдом морском районе ледокольное судно также снабжено трубным подруливающим устройством, способствующим маневрированию ледокольного судна в порту. Другими словами, ледокольное судно включает в себя отдельные двигательные и рулевые установки, существующие независимо друг от друга. Это увеличивает количество устройств и приводит к необходимости использования электрической энергии с увеличенной емкостью, соответственно, увеличивая стоимость строительства судна.

Кроме того, ледокольное судно включает в себя дополнительную двигательную установку, в которой гребной винт прикреплен к выступающей части конструктивного элемента из корпуса судна. В большинстве случаев данный конструктивный элемент способен поворачиваться на 360° в горизонтальной плоскости и ориентировать в требуемом направлении водный поток, создаваемый гребным винтом. Таким образом, дополнительная двигательная установка, выполненная как описано выше, функционирует как основное устройство рулевого управления. С другой стороны, данная дополнительная двигательная установка часто содержит отдельный узел корпуса, называемый "обтекателем", который выполнен с требуемой формой для обеспечения соответствия текущей воде. В большинстве случаев в обтекателе размещается электродвигатель для приведения в движение гребного винта. Такая двигательная установка типа обтекателя обеспечивает множество преимуществ в плане ее функции и, следовательно, применяется на судне в множестве разных форм. В двигательной установке типа обтекателя электродвигатель для приведения в движение гребного винта установлен в узле корпуса совместно с опорным элементом вала и валом гребного винта, прикрепленным к концу опорного элемента вала. Ледокольное судно проводит техническое обслуживание и ремонт в покрытом льдом морском районе в положении, когда двигательная установка типа обтекателя прикреплена к его корме.

Однако двигательная установка типа обтекателя является громоздкой и крепится к наружной стороне судна. Поэтому чрезмерно большой вес и размеры узла обтекателя накладывают ограничения на строительство судна. Судно демонстрирует сниженные ходовые качества и уменьшает скорость во время обычного плавания. Проблема заключается также в том, что стоимость судна и стоимость его эксплуатации значительно возрастают.

Раскрытие изобретения

Согласно изобретению создано ледокольное судно, содержащее ледокольную дополнительную двигательную установку и боковой туннель для маневрирования судна, причем указанная установка содержит, по меньшей мере, одно выдвижное подруливающее устройство, содержащее гребной винт и способное вертикально перемещаться в корпус судна и из корпуса судна и обеспечивать коаксиальное размещение гребного винта в боковом туннеле при отведенном в корпус положении подруливающего устройства для маневрирования судна.

Выдвижное подруливающее устройство может содержать пару направляющих стержней, вертикально установленных в корпусе судна, колонну, способную перемещаться вертикально вдоль направляющих стержней, приводной узел, прикрепленный к верхнему концу колонны для вертикального перемещения и поворота колонны при этом гребной винт прикреплен к нижнему концу колонны, для создания двигательной мощности.

Приводной узел может содержать электродвигатель для поворота колонны и цилиндр для вертикального перемещения колонны.

Выдвижное подруливающее устройство может дополнительно содержать нижнюю крышку, прикрепленную к нижней поверхности гребного винта, имеющую форму, соответствующую форме нижней поверхности корпуса судна, и способную располагаться на одном уровне с нижней поверхностью корпуса судна при отведенном в корпус положении подруливающего устройства.

Преимущества изобретения

В вышеописанном ледокольном судне выдвижное подруливающее устройство способно вертикально перемещаться в корпус судна и из корпуса судна, опускаться из днища судна, выполнять функции дополнительного гребного винта во время плавания в покрытом льдом море, требующего увеличенной двигательной мощности, обеспечивать стабильную швартовку судна к пристани порта и отчаливание от нее посредством заднего хода или поперечного движения воды через боковой туннель и использоваться в качестве средства для динамического позиционирования корпуса судна для удержания судна на месте в море.

Когда судно изолировано в покрытом льдом морском районе, подруливающее устройство обеспечивает функцию обратного движения, облегчая выход судна из покрытого льдом морского района. Это способствует уменьшению нагрузки, выдерживаемой основным гребным винтом в покрытом льдом морском районе, таким образом позволяя использовать основной гребной винт, имеющий уменьшенную емкость. Во время плавания в обычном, не покрытом льдом морском районе подруливающее устройство отведено в корпус судна, что способствует увеличению скорости хода судна и экономии топлива. В порту указанное устройство обеспечивает стабильную швартовку и/или отчаливание судна от пристани посредством заднего хода или поперечного движения воды через боковой туннель.

Краткое описание чертежей

Цели и признаки настоящего изобретения станут понятными из приведенного ниже описания вариантов осуществления в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показано следующее:

Фиг.1 представляет собой вид спереди, показывающий ледокольную дополнительную двигательную установку в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет собой вид с местным разрезом корпуса судна, иллюстрирующий ледокольную дополнительную двигательную установку при отведенном в корпус судна положении подруливающего устройства;

Фиг.3 представляет собой вид с местным разрезом корпуса судна, иллюстрирующий ледокольную дополнительную двигательную установку при выдвинутом из корпуса судна положении подруливающего устройства;

Фиг.4 представляет собой перспективный вид ледокольной дополнительной двигательной установки в частично увеличенном масштабе.

Вариант осуществления изобретения

На фиг.1 и 2 показана ледокольная дополнительная двигательная установка, содержащая выдвижное подруливающее устройство 100, способное вертикально перемещаться в корпус 10 судна и из него и поворачиваться в горизонтальной плоскости. Устройства 100 могут устанавливаться в любом месте днища корпуса 10 судна параллельно друг другу и на расстоянии друг от друга. Предпочтительно устройство 100 расположено в носовой или кормовой части судна. В случае если используется одно устройство 100 для экономии установочного пространства, оно предпочтительно устанавливается в носовой части и может работать вместо трубного подруливающего устройства.

Подруливающее устройство 100 включает в себя пару направляющих стержней 110, вертикально прикрепленных к внутренней поверхности корпуса 10 судна, и вертикальную колонну 112, имеющую определенную длину и способную перемещаться вверх и вниз вдоль направляющих стержней 110. Колонна 112 выполнена из полой трубы, в которой могут размещаться цилиндрический стержень и вал электродвигателя в зависимости от типа приводного узла 114, описанного ниже.

Приводной узел 114 для вертикального перемещения и вращения колонны 112 прикреплен к верхнему концу колонны 112. Приводной узел 114 включает в себя электродвигатель 114а для вращения колонны 112 и цилиндр 114b для вертикального перемещения колонны 112. К нижнему концу колонны 112 прикреплен гребной винт 116, который при вращении создает двигательную мощность. Гребной винт 116 является типовым, обычно используемым в судне, и способен вертикально перемещаться вместе с колонной 112. Гребной винт 116 способен независимо вращаться при помощи его электродвигателя (не показан). К нижней части гребного винта 116 прикреплена нижняя крышка 117. Нижняя крышка 117 имеет размер, немного превышающий размер гребного винта 116, и имеет форму, соответствующую форме нижней поверхности корпуса 10 судна. Когда устройство 100 отведено в корпус 10 судна, нижняя крышка 117 расположена вровень с нижней поверхностью корпуса 10 судна и закрывает отверстие, образованное на его нижней поверхности.

Вышеописанная ледокольная дополнительная двигательная установка приводится в действие следующим образом.

Во время плавания в обычном, не покрытом льдом морском районе подруливающее устройство 100 отведено в корпус 10 судна в связи с тем, что судно способно перемещаться при помощи одного основного гребного винта 12 (фиг.2). Когда устройство находится в отведенном положении, устраняются проблемы обычного обтекателя, выступающего наружу из корпуса. Таким образом можно увеличить скорость хода судна. Кроме того, благодаря тому, что при отведенном положении устройства 100 его нижняя крышка 117 остается на одном уровне с нижней поверхностью корпуса 10 судна, можно предотвратить затекание морской воды в корпус 10 судна и неблагоприятное влияние на скорость хода судна.

Когда ледокольное судно плавает в приполярных областях, т.е. в покрытом льдом морском районе, необходимо использовать дополнительный гребной винт. Таким образом, подруливающее устройство 100 выдвигается вниз из корпуса 10 судна, как проиллюстрировано на фиг.3 и 4. Более конкретно, когда цилиндр 114b приводного узла 114 приводится в движение, колонна 112 выходит из корпуса 10 судна и затем опускается вниз вдоль направляющих стержней 110 до тех пор, пока гребной винт 116 полностью не выступает наружу. Гребной винт 116, выступающий таким образом, поворачивается в требуемое угловое положение при помощи электродвигателя 114а совместно с колонной 112, так что гребной винт 116 способен приводить в движение корпус 10 судна в том же самом направлении движения, что и основной гребной винт 12.

Даже при плавании судна в обычном, не покрытом льдом морском районе, если требуется дополнительная двигательная мощность, подруливающее устройство 100 может выдвигаться из корпуса 10 судна для создания дополнительной двигательной мощности, точно так же, как при плавании в приполярных районах. Кроме того, когда осуществляется динамическое позиционирование судна, то есть когда корпус 10 судна удерживается в неподвижном положении в море, устройство 100 выдвигается вниз из него и приводится в движение в прямом или обратном направлении при помощи электродвигателя 114а, одновременно поворачиваясь в пределах 360° в горизонтальной плоскости против течения моря, таким образом способствуя удерживанию корпуса 10 судна в требуемом положении.

Подруливающее устройство 100 может быть использовано для обеспечения стабильной швартовки или отчаливания от пристани порта. В данном случае устройство 100 удерживается отведенным в корпус 10 судна положении, но вертикально перемещается вдоль направляющих стержней 110, так что гребной винт 116 может перемещаться в боковой туннель 20, образованный в корпусе 10 судна. В данном положении гребной винт 116 поворачивается и коаксиально располагается в боковом туннеле 20. Если устройство 100 приводится в движение в переднем или заднем направлении, то корпус 10 судна перемещается влево или вправо. Боковой туннель 20 образован в поперечном направлении в подводной части носа или кормы судна для улучшения ходовых качеств судна на малых оборотах, то есть способствуя швартовке судна к пристани в порту или отчаливания от нее, или при повороте в узком участке. В известном судне гребной винт размещен в центре бокового туннеля 20 для создания двигательной мощности, требующейся для перемещения судна влево или вправо. В настоящем изобретении устройство 100 используется вместо обычного гребного винта для содействия судну при приближении к пирсу или удалении от пирса. Кроме того, устройство 100 содействует судну при повороте в узком участке и улучшает его ходовые качества на малых оборотах в порту.

Хотя изобретение проиллюстрировано и описано со ссылкой на варианты осуществления, специалистам в данной области техники должно быть понятно, что различные изменения и модификации могут быть осуществлены без отхода от объема изобретения, определенного в приведенной ниже формуле изобретения.

Изобретение относится к судостроению и касается создания ледоколов с подруливающим выдвижным устройством. Ледокольное судно имеет ледокольную дополнительную двигательную установку и боковой туннель для маневрирования судна. Эта установка содержит, по меньшей мере, одно выдвижное подруливающее устройство, содержащее гребной винт для создания двигательной мощности и способное вертикально перемещаться в корпус судна и из корпуса судна и обеспечивать коаксиальное размещение гребного винта в боковом туннеле при отведенном в корпус судна подруливающего устройства для маневрирования судна. Подруливающее устройство может иметь пару направляющих стержней, вертикально установленных в корпусе судна, колонну, способную перемещаться вертикально вдоль направляющих стержней и имеющую прикрепленный к ее нижнему концу гребной винт, и приводной узел, прикрепленный к верхнему концу колонны для вертикального перемещения и поворота колонны. Приводной узел может иметь электродвигатель для поворота колонны и цилиндр для вертикального перемещения колонны. Подруливающее устройство может содержать нижнюю крышку, прикрепленную к нижней поверхности гребного винта и имеющую форму, соответствующую форме нижней поверхности корпуса судна и способную располагаться на одном уровне с нижней поверхностью корпуса судна при отводе подруливающего устройства. Изобретение позволяет повысить маневренность ледокола в условиях ледового плавания и увеличить скорость хода при уборке подруливающего устройства в корпус ледокола. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Ледокольное судно, содержащее ледокольную дополнительную двигательную установку и боковой туннель для маневрирования судна, причем указанная установка содержит, по меньшей мере, одно выдвижное подруливающее устройство, содержащее гребной винт для создания двигательной мощности и способное вертикально перемещаться в корпус судна и из корпуса судна, и обеспечивать коаксиальное размещение гребного винта в боковом туннеле при отведенном в корпус судна положении подруливающего устройства для маневрирования судна.

2. Ледокольное судно по п.1, в котором выдвижное подруливающее устройство содержит пару направляющих стержней, вертикально установленных в корпусе судна, колонну, способную перемещаться вертикально вдоль направляющих стержней и имеющую прикрепленный к ее нижнему концу гребной винт, и приводной узел, прикрепленный к верхнему концу колонны для вертикального перемещения и поворота колонны.

3. Ледокольное судно по п.2, в котором приводной узел содержит электродвигатель для поворота колонны и цилиндр для вертикального перемещения колонны.

4. Ледокольное судно по п.2, в котором выдвижное подруливающее устройство дополнительно содержит нижнюю крышку, прикрепленную к нижней поверхности гребного винта, имеющую форму, соответствующую форме нижней поверхности корпуса судна и способную располагаться на одном уровне с нижней поверхностью корпуса судна при отведенном в корпус судна положении подруливающего устройства.